四川夏热冬冷地区建筑反射隔热涂料的应用问题及研究

四川夏热冬冷地区建筑反射隔热涂料的应用问题及研究

吴琛昌, 侯影影, 曹葳

基准方中建筑设计股份有限公司 四川 610096 中国建筑西南勘察设计研究院有限公司 四川 610051  基准方中建筑设计股份有限公司 四川 610096

摘要：建筑热反射隔热涂料是一类新型节能材料，在许多地区大量推广运用，实践证明其具有一定的节能效果。但在实际应用过程中存在不少问题，本文列举了建筑工程市场中建筑热反射隔热涂料的常见问题，并找到一种能够有效评价隔热保温涂料节能效果的评价指标和方法。

关键词：建筑反射隔热涂料，节能设计，等效热阻

1隔热保温涂料与建筑反射隔热涂料

市场上出现的“建筑隔热保温涂料”、“建筑绝热保温涂料”等名称很容易引导受众认为它是一种能够取代聚苯保温板、岩棉保温板等常规保温材料的新型保温材料。许多生产厂商在向建设单位及建筑设计单位推广材料的时候也乐于采用此类明显带误导性的名称。但目前关于“建筑隔热保温涂料”并无国家或地方标准，仅存在少量团体标准，无权威性可言。在建设项目中盲目运用此类材料，容易引起业主和开发商的经济纠纷。

目前得到国家和行业认可的其实只有“建筑反射隔热涂料”。建筑反射隔热涂料，是指“以合成树脂为基料 ,与功能性颜填料及助剂等配制而成,施涂于建筑物外表面,具有较高太阳光反射 比、近红外反射比和半球发射率的涂料。”[1]其以反射的方式将热量阻挡在涂层的外侧，从而达到建筑外围护结构的隔热效果。

2建筑反射隔热涂料现行相关规范及主要性能要求

目前国家及四川省建筑反射隔热涂料相关规范包括：《建筑反射隔热涂料》JG/T235-2014、《建筑反射隔热涂料应用技术规程》JGJ/T 359—2015和各省、市相关应用技术规程，如四川省《建筑反射隔热涂料应用技术规程》DBJ 51/T021-2013。

根据《建筑反射隔热涂料》，反射隔热涂料主要性能包括：太阳光反射比、近红外反射比、半球发射率、污染后太阳光反射比变化率，人工气候老化后太阳光反射比变化率。《建筑反射隔热涂料应用技术规程》规定，污染后的太阳光反射比不应低于外墙0.50，屋面0.60的要求。而许多“建筑隔热保温涂料”的厂商在推广材料时强调其超低的导热系数（其导热系数≤0.044W/(K·m)，只有挤塑聚苯板的1/10)，则是以偏概全的极不负责任的做法。

我们在日常建筑工程设计过程中，遇到材料厂商提供的所谓新型气凝胶绝热保温涂料，其材料检测报告中仍采用检测标准仍是《建筑反射隔热涂料》，但其节能设计方法采用中国工程建设标准化协会标准《气凝胶绝热厚型涂料系统应用技术规程》，其中规定气凝胶绝热厚质中涂漆的热阻应按下式计算𝑅=𝛿/𝜆.

式中：R——气凝胶绝热厚质中涂漆的热阻（m2·K/W）；δ——气凝胶绝热厚质中涂漆的厚度（m）；K——气凝胶绝热厚质中涂漆的导热系数，应取 0.044W/(m·K)。

按此方法计算，平常需用50mm模塑聚苯板作为保温材料的情况，采用此种气凝胶绝热厚型涂料仅需几毫米即可满足节能设计要求。《气凝胶绝热厚型涂料系统应用技术规程》等类似团体或行业标准并没有大量示范工程、测试数据作为支撑，其计算方法也为普遍不被业内专家所认可。如果真设计单位将此节能设计方法应用于实际工程，其薄薄一层涂料的可靠性及耐久性难以经受的建筑不断变化的外部气候长期反复作用考验。

3建筑反射隔热涂料建筑构造及热工设计要求

3.1饰面层构造

建筑反射隔热涂料的应用范围是建筑的外墙和屋面的外饰面层，注意是不能像常规保温材料一样采用类似“内保温”的方式应用于内表面。参照国家及四川省《建筑反射隔热涂料应用技术规程》，反射涂料饰面层主要由基层、找平层（水泥砂浆或柔性腻子）、底漆层、建筑反射隔热涂料层组成。基本构造见图1。[2]

1-基层；2-找平层（水泥砂浆或柔性腻子）；3—底漆层；4-建筑反射隔热涂料层

3.2节能设计

现行规范明确“隔热设计过程中,不考虑涂料反射隔热效果的情况下,墙体和屋面的热阻应符合现行国家标准《民用建筑热工设计规范》GB50176中冬季保温的有关规定”[3]因此部分厂家推广的单用反射隔热涂料就可以满足节能设计的做法是不符合现行规范要求的。四川省夏热冬冷地区，使用建筑反射隔热涂料的外墙或屋面，可采用围护结构热工限值指标法或性能性指标法。其分别的计算方法，在现行行业标准 JGJ/T359—2015《建筑反射隔热涂料应用技术规程》或四川省工程建设地方标准DBJ51/T 021—2013 《建筑反射隔热涂料应用技术规程》中的要求是基本一致的：在按规定性指标进行节能设计计算时，直接将计算的建筑反射隔热涂料等效热阻计入外墙与屋面的传热阻计算值中；在按性能性指标进行节能设计计算时，直接引入建筑反射隔热涂料计算太阳辐射吸收系数(即污染后的太阳辐射吸收系数)进行能耗计算，不能同时将等效热阻计入外墙与屋面的传热阻计算值中。

JGJ/T359—2015

《建筑反射隔热涂料应用技术规程》规定了采用等效热阻时的传热系数计算方法（公式1）：

式中：

K′——外墙或屋面使用建筑反射隔热涂料的传热系数[W/(m2·K)];

Κ——外墙或屋面未使用建筑反射隔热涂料的传热系数[W/(m2·K)];

Req——外墙或屋面使用建筑反射隔热涂料的等效热阻(m2·K/W).

DBJ51/T 021—2013 《建筑反射隔热涂料应用技术规程》中对建筑反射隔热涂料等效热阻的公式相对复杂，但从中可以明确计算时应“综合考虑外围护结构外饰面采用建筑用反射隔热涂料后带来的夏季隔热有利作用和冬季保温不利作用，其等效热阻应为外围护结构冬季补偿热阻与外围护结构夏季剩余热阻之和。这正是建立和推导出等效热阻Req或等效热阻系数ε的理论基础和思路。”[4]

3.3节能设计实例

选取2022年成都（夏热冬冷A区）某住宅项目为例，按照现行《建筑节能与可再生能源利用通用规范》GB55015-2021，外墙热惰性指标D大于2.5的情况下，外墙传热系数限值为K≤1.00。

该项目外墙主要材料为页岩多孔砖及钢筋混凝土剪力墙，选取占外墙表面积比例最大的砖砌外墙为例进行测算。

表1   砖墙外墙构造一

现考虑采用建筑反射隔热涂料作为外饰面，查找JGJ/T359—2015《建筑反射隔热涂料应用技术规程》附录C可得，建筑反射隔热涂料的等效热阻Req=0.18。由公式1可得，==0.706W/(m2·K).传热系数减小约0.1W/(m2·K).

如考虑K’=0.81（即与未使用建筑反射隔热涂料的传热系数一致），则反算可得K=0.95.此时砖墙构造为：

表2   砖墙外墙构造二

对比表1与表2，膨胀聚苯板的厚度由50mm减薄为35mm，可粗略认为此例中建筑反射隔热涂料在建筑外围护结构规定性指标计算时约相当于15mm膨胀聚苯板的隔热作用，且在夜晚无作用，冬天有副作用。根据JGJ/T359—2015《建筑反射隔热涂料应用技术规程》附录C，如未使用建筑反射隔热涂料的传热系数K越高，则其等效热阻作用更低。当外墙取平均传热系数时，其K值还会变大，故实际夏热冬冷地区建筑反射隔热涂料在建筑外围护结构规定性指标计算时其保温性能不会超过15mm膨胀聚苯板。

4结语

目前市场上厂商多采用不规范的名称进行宣传，实际不利于材料的推广与应用。建筑反射隔热涂料的研发生产主要是应用在建筑外围护结构或其他构筑物的外饰面中，当外墙或屋面使用建筑反射隔热涂料进行节能计算时，应综合考虑外围护结构外饰面采用建筑用反射隔热涂料后带来的夏季隔热有利作用和冬季保温不利作用计算其等效热阻，而非将其作为保卫材料简单计算。筑反射隔热涂料在夏热冬冷地区建筑反射隔热涂料在建筑外围护结构规定性指标计算时其保温性能有限，在夏季夜晚无明显作用，在冬季有不利作用。在夏热冬冷地区建筑工程实际使用中只能配套传统保温材料（如聚苯板）相结合使用，单用建筑反射隔热涂料无法满足现行国家及四川省节能的规范要求。

[1]JGJ/T 359—2015，建筑反射隔热涂料应用技术规程［S］．北京: 中国建筑工业出版社，2015．

[2]DBJ 511 T021-2013，建筑反射隔热涂料应用技术规程［S］．成都: 西南交通大学出版社，2014．

[3]JGJ/T 359—2015，建筑反射隔热涂料应用技术规程［S］．北京: 中国建筑工业出版社，2015．

[4]韦延年, 黎力. 建筑用反射隔热涂料应用中的几个热工技术问题[J]. 中国涂料, 2017, 32(1): 47-53.